COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的列線圖預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與評(píng)估

張玉寶，王 匯，程 嵐

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)為慢性呼吸系統(tǒng)疾病，晚期急性發(fā)作時(shí)易導(dǎo)致呼吸衰竭，通常采用氣管插管行機(jī)械通氣，以及時(shí)糾正高碳酸血癥、低氧血癥。重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生率高，譫妄病人存在幻覺(jué)、思維紊亂、記憶障礙等，危害較大[1]。既往報(bào)道[2-3]顯示，機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生率在25%～80%之間。譫妄是導(dǎo)致ICU病人死亡、機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)、醫(yī)療給用增加的重要因素，且可能導(dǎo)致病人出現(xiàn)遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙，影響病人生活質(zhì)量[4]。因此，探究影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的危險(xiǎn)因素并進(jìn)行個(gè)體化預(yù)測(cè)，具有重要臨床意義。臨床報(bào)道[5]指出，鎮(zhèn)靜藥物、機(jī)械通氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、睡眠障礙、保護(hù)性約束、缺氧等均有可能誘發(fā)譫妄。但各因素預(yù)測(cè)譫妄的發(fā)生獨(dú)立性較強(qiáng)，尚缺乏有效預(yù)測(cè)COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的模型。列線圖預(yù)測(cè)模型可將影響結(jié)局事件的危險(xiǎn)因素進(jìn)行可視化展示，研究[6]表明，列線圖模型在預(yù)測(cè)不良事件方面具有良好的區(qū)分度與一致性。本研究基于COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素建立列線圖預(yù)測(cè)模型，以期為COPD機(jī)械通氣病人預(yù)防譫妄發(fā)生護(hù)理措施的制定提供一定指導(dǎo)價(jià)值?，F(xiàn)作報(bào)道。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 采用便利抽樣法選取2018年1月至2019年8月我院收治的COPD機(jī)械通氣病人382例，男227例，女155例，年齡(60.72±4.85)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡45～75歲，符合COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)，需行機(jī)械通氣治療；(2)血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，有創(chuàng)機(jī)械通氣時(shí)間>72 h；(3)未合并嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病所致的認(rèn)知功能障礙。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并慢性腎功能不全、肝炎、肝硬化等疾病；(2)合并高血壓史、酗酒史、聽(tīng)力障礙史；(3)合并精神性疾病。

1.2 治療方法 病人均給予抗感染、糖皮質(zhì)素激素、營(yíng)養(yǎng)支持等治療。采用PB840呼吸機(jī)進(jìn)行機(jī)械通氣治療，初始呼吸參數(shù)設(shè)置選用同步間歇指令通氣(SIMV)+壓力支持通氣(PSV)模式，潮氣量為6～8 mL/kg，頻率設(shè)置為每分鐘10～15次，吸氣流量為40～60 L/min。呼吸機(jī)參數(shù)根據(jù)血?dú)夥治鲋笜?biāo)與呼吸力學(xué)指標(biāo)調(diào)整。

1.3 資料收集 (1)收集病人一般資料，包括性別、年齡、急性生理學(xué)和慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ)、睡眠障礙、使用鎮(zhèn)痛藥、使用鎮(zhèn)靜藥、使用身體約束、抗菌藥物使用情況、機(jī)械通氣時(shí)間、入住ICU時(shí)間、吸煙史、飲酒史、糖尿病史，APACHEⅡ評(píng)分于機(jī)械通氣時(shí)評(píng)定。(2)血?dú)夥治鲋笜?biāo)：機(jī)械通氣后3 d采用GEM Premier 4 000型血?dú)夥治鰞x器檢測(cè)pH、血氧分壓(arterial partial pressure of oxygen，PaO2)、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)水平。(3)血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)：機(jī)械通氣后3 d采集病人靜脈血，使用德國(guó)羅氏全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測(cè)。

將譫妄是否發(fā)生作為因變量，臨床資料作為自變量，通過(guò)單因素與多因素分析篩選出影響譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)因素，建立列線圖預(yù)警模型。譫妄采用ICU意識(shí)模糊評(píng)估量表(CAM-ICU)[7]評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用χ2檢驗(yàn)、Fisher′s確切概率法、t檢驗(yàn)、非參數(shù)秩和檢驗(yàn)、多因素logistic回歸分析、ROC曲線和Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生情況 382例COPD機(jī)械通氣病人中有113例發(fā)生譫妄，譫妄發(fā)生率為29.58%(113/382)，譫妄持續(xù)時(shí)間為(1.94±0.47)d。非譫妄269例，占比為70.42%(269/382)。

2.2 影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的單因素分析 將病人按照是否發(fā)生譫妄分為譫妄組113例與非譫妄組269例。單因素分析結(jié)果顯示，譫妄組APACHEⅡ評(píng)分、睡眠障礙率、使用鎮(zhèn)靜藥率、使用身體約束率均高于非譫妄組(P<0.01)，機(jī)械通氣時(shí)間、住ICU時(shí)間均長(zhǎng)于非譫妄組(P<0.01)(見(jiàn)表1)。

表1 影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的單因素分析[ n;百分率(%)]

2.3 影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的多因素logistic回歸分析 將單因素分析有意義的變量APACHEⅡ評(píng)分、睡眠障礙(否=0，是=1)、使用鎮(zhèn)靜藥(否=0，是=1)、使用身體約束(否=0，是=1)、機(jī)械通氣時(shí)間、住ICU時(shí)間作為自變量，是否發(fā)生譫妄作為因變量(否=0，是=1)，納入多因素logistic回歸模型中進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，APACHEⅡ評(píng)分、使用鎮(zhèn)靜藥、使用身體約束、機(jī)械通氣時(shí)間、住ICU時(shí)間均為影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05～P<0.01)。得到方程Z=0.072×APACHEⅡ評(píng)分賦值+0.699×使用鎮(zhèn)靜藥(1)賦值+0.983×使用身體約束(1)賦值+0.125×機(jī)械通氣時(shí)間賦值+0.143×住ICU時(shí)間賦值(見(jiàn)表2)。

表2 影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的多因素logistic回歸分析

2.4 COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的列線圖模型構(gòu)建 將影響譫妄發(fā)生的危險(xiǎn)因素納入R軟件建立列線圖預(yù)測(cè)模型，各危險(xiǎn)因素積分之和對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)概率為譫妄發(fā)生的概率。列線圖顯示,譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隨APACHEⅡ評(píng)分增加及機(jī)械通氣時(shí)間、住ICU時(shí)間延長(zhǎng)而升高，APACHEⅡ評(píng)分每增加2分列線圖增加5.5分影響權(quán)重，機(jī)械通氣每增加2 d列線圖增加10分的影響權(quán)重，住ICU時(shí)間每增加2 d列線圖增加11分的影響權(quán)重，使用鎮(zhèn)靜藥為27.5分，使用身體約束為38分(見(jiàn)圖1)。假如1例病人APACHEⅡ評(píng)分24分(40分)，機(jī)械通氣時(shí)間14 d(60分)，住ICU時(shí)間16 d(67.5分)，使用鎮(zhèn)靜藥(27.5分)，使用身體約束(38分),總分為190.5分，病人發(fā)生譫妄的預(yù)測(cè)概率為0.66，高于Youden指數(shù)最大值0.6171，為高風(fēng)險(xiǎn)病人。

2.5 列線圖預(yù)測(cè)模型的效果評(píng)估 ROC曲線下面積為0.859(95%CI：0.813～0.904)(見(jiàn)圖2)，Youden指數(shù)最大值(0.6171)為預(yù)測(cè)模型的最佳臨界值；列線圖校準(zhǔn)曲線斜率接近1(見(jiàn)圖3)。Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)顯示模型擬合較好(χ2=9.34，P>0.05)。

3 討論

COPD終末期通常會(huì)發(fā)展為肺心病或呼吸衰竭，危險(xiǎn)病人生命安全。機(jī)械通氣可有效改善病人呼吸功能，糾正低氧血癥。但由于機(jī)械通氣具有創(chuàng)傷性，且常需配合鎮(zhèn)靜藥物、身體約束等，使全身性應(yīng)激反應(yīng)增加，引起譫妄[8]。譫妄主要癥狀為思維混亂，意識(shí)急性改變，注意力缺失，與血流異常、神經(jīng)傳遞障礙、細(xì)胞修復(fù)程序異常等有關(guān)。研究[9]表明，與譫妄相關(guān)的危險(xiǎn)因素較多，且發(fā)生率存在不同原發(fā)疾病的差異。KERBER等[10]指出，ICU行機(jī)械通氣的病人譫妄發(fā)生率為44%。國(guó)內(nèi)有關(guān)ICU機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的調(diào)查[11]顯示，譫妄發(fā)生率為40.95%。李呈凱等[12]報(bào)道顯示，老年髖部骨折病人術(shù)后譫妄發(fā)生率為19.29%。本研究COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生率為29.58%，持續(xù)時(shí)間為(1.94±0.47)d，與臨床報(bào)道接近[13]。COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生率較高，譫妄可增加并發(fā)癥，延長(zhǎng)病人住院時(shí)間，甚至增加致殘率與致死率。因此建立COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的預(yù)測(cè)模型，有助于預(yù)防譫妄發(fā)生，改善預(yù)后。

既往研究[14]主要采用logistic回歸模型篩選影響譫妄發(fā)生的危險(xiǎn)因素，但該方法篩選出的危險(xiǎn)因素具有明顯的獨(dú)立性，且可能存在一定交叉效果，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)結(jié)局事件發(fā)生率。列線圖預(yù)測(cè)模型可將logistic回歸分析篩選出的危險(xiǎn)因素進(jìn)行整合，可視化展示各危險(xiǎn)因素對(duì)結(jié)局事件的貢獻(xiàn)度。既往研究[15]已表明，列線圖在預(yù)測(cè)術(shù)后譫妄發(fā)生率方面具有良好的準(zhǔn)確度。本研究通過(guò)logistic回歸模型篩選出影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的危險(xiǎn)因素，即APACHEⅡ評(píng)分、使用鎮(zhèn)靜藥、使用身體約束、機(jī)械通氣時(shí)間、住ICU時(shí)間，并使用R軟件建立列線圖預(yù)測(cè)模型。該列線圖模型評(píng)估結(jié)果顯示，ROC曲線下面積為0.859(95%CI：0.813～0.904)，列線圖校準(zhǔn)曲線斜率接近1，Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)=9.342，P=0.314。提示預(yù)測(cè)COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的列線圖模型具有良好的區(qū)分度與一致性。

APACHEⅡ評(píng)分常用于評(píng)估ICU病人疾病嚴(yán)重程度，評(píng)分越高病情越嚴(yán)重，死亡風(fēng)險(xiǎn)越高。本研究列線圖顯示，APACHEⅡ評(píng)分每增加2分列線圖增加5.5分影響權(quán)重。原因可能在于COPD機(jī)械通氣病人APACHEⅡ評(píng)分越高，各器官功能下降越明顯，對(duì)中樞認(rèn)知功能與執(zhí)行能力產(chǎn)生影響。病情越嚴(yán)重的病人應(yīng)激反應(yīng)越強(qiáng)烈，從而使乙酰膽堿代謝加強(qiáng)，含量減少，導(dǎo)致神經(jīng)-內(nèi)分泌紊亂，引起譫妄[16]。因此，針對(duì)APACHEⅡ評(píng)分較高的COPD機(jī)械通氣病人應(yīng)加強(qiáng)管理，改善呼吸功能，預(yù)防譫妄發(fā)生。

本研究顯示，使用身體約束是COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與既往報(bào)道一致[17]。使用身體約束病人譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)是未使用病人的2.673倍，列線圖顯示可增加38分的影響權(quán)重。目前研究認(rèn)為[18]，身體約束誘發(fā)譫妄的因素主要在于約束使病人產(chǎn)生焦慮、煩躁等不良情緒，神經(jīng)遞質(zhì)平衡失調(diào)，從而誘發(fā)譫妄。此外，受約束的病人長(zhǎng)期處于同一姿勢(shì)，可對(duì)其睡眠產(chǎn)生影響，從而影響病人精神狀態(tài)，甚至誘發(fā)譫妄。因此，針對(duì)需使用身體約束的病人應(yīng)先評(píng)估約束的適用性并正確審慎使用，使用身體約束期間密切關(guān)注病人心理及行為變化，盡可能滿足病人需求，以預(yù)防譫妄發(fā)生。

機(jī)械通氣時(shí)間與住ICU時(shí)間相關(guān)，機(jī)械通氣增加易導(dǎo)致住ICU時(shí)間延長(zhǎng)。研究[21]顯示，機(jī)械通氣時(shí)間與住ICU時(shí)間是譫妄發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究顯示，機(jī)械通氣時(shí)間與住ICU時(shí)間每增加1 d，譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)可增加1.134倍與1.154倍，列線圖顯示，機(jī)械通氣時(shí)間與住ICU時(shí)間每增加2 d列線圖分別增加10分、11分的影響權(quán)重。ICU的呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀等設(shè)備產(chǎn)生的噪音、光線干擾、疼痛等，可對(duì)病人正常睡眠產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致褪黑素晝夜分泌紊亂。既往報(bào)道[22]指出，褪黑素分泌紊亂可增加ICU譫妄發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，針對(duì)COPD機(jī)械通氣病人應(yīng)做好呼吸道管理，確保呼吸道通暢，以縮短機(jī)械通氣時(shí)間與住ICU時(shí)間。

綜上所述，基于影響COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的危險(xiǎn)因素建立的列線圖預(yù)測(cè)模型具有良好區(qū)分度與一致性，可為預(yù)防COPD機(jī)械通氣病人譫妄的發(fā)生提供一定指導(dǎo)價(jià)值。但本研究樣本量較少，針對(duì)列線圖預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證為Bootstrap法重復(fù)抽樣進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，由于時(shí)間限制，樣本量較小，尚未進(jìn)行外部驗(yàn)證。后期計(jì)劃聯(lián)合兄弟醫(yī)院進(jìn)行大樣本多中心研究，采用外部驗(yàn)證，以完善COPD機(jī)械通氣病人譫妄發(fā)生的列線圖預(yù)測(cè)模型。